异形小垫片冲压模具设计.pdf

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1、 异形小垫片冲压模具设计 第 2 页 共 12 前 言 伴随着科技的提高，技术的进步，市场需求不断提高，模具生产的发展方向越来越广，包括信息化、无图化、数字化、精细化、自动化等方面发展；简单的模具企业已经无法满足市场的需求，模具企业的转型向着设备精良化、技术集成化、产品品牌化、经营国际化方向发展。以冲压模具为例：冲压是高效的生产方法，采用复合模，尤其是多工位级进模，可在一台压力机上完成多道冲压工序，实现由带料开卷、矫平、冲裁到成形、精整的全自动生产。生产效率高，劳动条件好，生产成本低，一般每分钟可生产数百件。冷冲压件一般不再经切削加工，或仅需要少量的切削加工。热冲压件精度和表面状态低于冷冲压件

2、，但仍优于铸件、锻件，切削加工量少。冲压件与铸件、锻件相比，具有薄、匀、轻、强的特点。冲压可制出其他方法难于制造的带有加强筋、肋、起伏或翻边的工件，以提高其刚性。由于采用精密模具，工件精度可达微米级，且重复精度高、规格一致，可以冲压出孔窝、凸台等。冲压是靠压力机和模具对板材、带材、管材和型材等施加外力，使之产生塑性变形或分离，从而获得所需形状和尺寸的工件(冲压件)的成形加工方法。冲压和锻造同属塑性加工(或称压力加工)，合称锻压。冲压的坯料主要是热轧和冷轧的钢板和钢带。第 3 页 共 12 第 4 页 共 12 第 5 页 共 12 2.确定该零件的冲压工艺方案，编写工艺卡。3.绘制该工件制作所

3、需模具的总装配图。4.绘制该模具的凹模 凸模零件图。5.编写完善的设计说明书。1.零件的工艺分析 该零件是许多机械上使用的手柄，要对该零件进行中批量生产，外精度不高，只需平整，圆孔是该零件需要保证的重点。2.工艺方案 首先根据该零件的形状确定冲压工序 和 选择工序顺序，冲压该零件需要得基工序有落料.冲孔。方案一：先落料.再冲孔，采用单工序模生产；方案二：落料和冲孔复合冲压，采用复合模生产；方案三：冲孔落料连续冲压，采用级进模生产。方案一模具结构简单，单需要两道工序，两套模具才能完成零件的加工。生产效率较低，难以满足零件中批量生产的需求。由于零件结构简单，为提高生产效率不，主要采用符合冲裁或级进

4、冲裁方式。复合模能在一次行程内完成落料.冲孔多道工序，所冲压的工件精度较高，不受送料的影响，内外形状相对位置重复性好，表面较为平直。但模具结构比较复杂。通过对比，故采用方案三，比较适合该零件。第 6 页 共 12 3工艺计算 3.1 计算工艺力 平刃口模具冲裁力，F=Ltb 查常用钢的力学性能表得 b=550700Mpa 取b=600Mpa 查表得 K卸=0.05 K推=0.05 P落=Ltb=（304+42）1.2600=92160N P冲=Ltb=53.1421.2600=22608N P卸=K卸P落=0.0592160=4608N P推=K推P落=0.0592160=4608N KNPP

5、PPP93.123卸推冲落总 3.2 确定拍样样式和裁板方法 采用斜排有废料排样方式 材料厚度 t=1.2,由表查得如下图所示 第 7 页 共 12 图 3.1 排样 1).计算板料厚度 因为采用了有废料排样，沿制件部分外形冲裁，所以条料宽度为 33mm.2).确定板料规格 选用 Q235 板料，查资料采用板料的长度为 1000,宽度为 500,采用横裁的方法。3.3 材料利用率计算 材料利用率 单个零件的材料利用率%100hn11BA 冲裁面积 A A=230-（25）23.14 2-46=836.75 2 n=1 B=33 h=32+1.2=31.2 A冲裁件面积 第 8 页 共 12 B

6、调料宽度 h送料进距 n一个进距内冲件数=2.313375.8361100%=81.27%.中心确定，压力机的选择 1.1 心的确定 压力中心的确定用作图法 图 3.2 压力中心 建立如图所示的坐标系 15.91L 15.92L 13.33L 13.34L 11.05L 15.06L 第 9 页 共 12 因为此图形为 y 轴对称图形所以0 x=0 mm1630441212116153013413415121512y0 压力中心为（0，1）.1.压力机的选择 因为该零件需要中批量生产，故采用高速压力机型号为 J75-30 表 4.1 压力机的参数 型号 J75-30 送料长度/mm 6-80

7、公称压力/KN 300 厚度/mm 0.1-2 滑块的行程次数/1min 150-750 宽度/mm 5-80 滑块行程/mm 10-40 主电动机功率/KV 7.5 最大封闭高度/mm 260 生产厂家 上海第二锻压机床厂 封闭高度的调节量/mm 50 第 10 页 共 12 .模具设计.1.确定模具结构 因为该垫片大批量生产，故可以采用级进模，级进模配合加工，制件采用刚性推件装置推出，卸料采用弹簧卸料板，采用带中间导柱模架。.2.模具零件尺寸计算及确定.2.1.冲裁模具间隙及凹模.凸模刃口尺寸的确定 当冲裁精度在 IT/4 时，x=0.5 IT10 时 x=1 IT12 时 x=0.75

8、由附录 N，找 IT14 级查得 4=0.3 30=0.52 16=0.43 据 IT12 查得 6=0.12 按 IT10 查得 5=0.048 落料时 Ad30=（300.520.5）025.00=29.74025.00 Ad4=4-（0.50.3）020.00=3.85020.00 Bd6=（6-0.50.18）020.00=5.91020.00 冲孔时 Ap5=（5+0.0481）0020.0=5.0480020.0 C16=16020.0/2=16010.0.2.2.凸模、凹模、外形尺寸计算 1凹模 第 11 页 共 12 凹模的高度:H=Kbmmmm5.103035.015 式中

9、b-冲裁件的最大尺寸,mm K-系数,一般取 0.35 凹模边壁厚 mm215.10225.1Hc 凹模板的边长 mmcbL72212302 故确定凹模板的外形为：10010015 2冲孔凸模长度尺寸 凸模长度:mmhhL451015251021凸 式中 1h 凹模固定板厚 2h-落料凹模板厚 3凸凹模 凸凹模的外形尺寸和内腔尺寸即为凸模采用固定板固定,固定板厚度为 25,采用 落料和冲孔同时进行便于修磨刃口故凸凹模的长度为;45101025321hhhL 式中 1h-凸凹模固定板厚度 2h-橡胶厚度 3h-卸料板厚度 第 12 页 共 12 凸凹的长宽尺寸与落料凹模配做.模具其他零件的选用.

10、1.模具上下模板及模柄的选择 采用 GB2855.6-81 后侧导柱根据最大轮廓尺寸选项进行规格标准模板,BL为mm80mm100，上模板厚 25mm 下模板厚 30mm 按 GB2855.6-81 选7050带凸缘形式的模柄 其它安装尺寸的校核要待模架选定，结构尺寸确定以后才可进行.2.垫板、凸模固定板 垫板、凸模固定板：考虑推荐装置在上模内挖窝,采用垫板加厚取mm10固定板厚度取 25mm，固定板与垫板的长为 100mm(与凹模相同).3.闭合高度 闭合高度：模具的闭合高度应为上下模板、落料凹模、固定板、垫板、模柄等 20550101060203025闭H 所选压力机的闭合高度260maxH 21050260minH 满足105min0maxHHH.4.卸料螺钉 卸料螺钉按 JB7650.5-1994 选 d=10mm 的带肩卸料螺钉,螺柱长 l=50mm